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Le mouvement de translation d'une goutte d'eau dans de l'huile.
Bonjour,
Voici mon exercice:
On étudie le mouvement de translation d'une goutte d'eau dans de l'huile.
1) On lâche la goutte d'eau dans l'huile contenue dans une grande éprouvette.
Une reproduction de la chronophotographie de la chute de cette goutte est présentée ci-dessous.
a) Dans que référentiel étudie-t-on le mouvement de la goutte ? --> Terrestre ou eprouvette?
b) Décrire les deux phases du mouvement de la goutte. --> Rectiligne et uniforme
c) A partir de quelle position de la goutte peut-on dire que le mouvement est rectiligne et uniforme.-->
Principe d'inertie : vitesse contante <-> forces se compensent. Donc c'est apres le repere que l'on peut dire que le mouvement est rectilogne et uniforme
2) Lorsque la goutte d'eau passe devant le repère signalé sur le schéma, on déclenche un chronomètre
et on mesure la durée écoulée t en seconde sur des distances d mesurées en cm à partir du repère.
Résultats expérimentaux :
| d(cm) | 2,0 | 4,0 | 6,0 | 8,0 | 10,0 |
| t(s) | 3,1 | 6,4 | 9,5 | 12.6 | 15,8 |
a) Tracer la courbe : d = f(t) avec d en ordonnée et t en abscisse. --> je l'ai trace
b) Pourquoi peut-on dire, au vu de la courbe tracée, que le mouvement est uniforme ? --> Car c'est une droite, et que c'est consant
c) Que représente physiquement le coefficient directeur de la droite obtenue ? --> je ne sais pas
d) Calculer la vitesse de la goutte d'eau.--> je ne sais pas
Merci de vos aides et de votre temps.
Bonjour,
Pour comprendre cet exercice, il faut bien voir qu'il y a une force de frottement de l'huile sur la goutte d'eau. La goutte d'eau descend dans l'huile parce que la densité de l'eau est plus élevée que celle de l'huile.
Les forces qui s'exercent sur la goutte d'eau sont le poids, la force d'Archimède et la force de frottement qui est proportionnelle à la vitesse.
1a : référentiel terrestre
1b : "Décrire les deux phases du mouvement de la goutte"
Pour cela, il faut mesurer les distances entre les positions successives de la goutte d'eau qui sont prises à intervalle de temps constant. Au début, on voit que les distances ne sont pas les mêmes. Il s'agit d'un mouvement uniformément accéléré. A partir du repère, les distances sont constantes donc mouvement rectiligne uniforme (==> vitesse constante et somme des forces nulles).
Pourquoi ces deux phases ? C'est parce que la force de frottement est proportionnelle à la vitesse. Donc, à une certaine vitesse, la somme des forces devient nulle (poids vers le bas, force d'Archimède et frottement vers le haut) donc mouvement rectiligne uniforme (on a atteint la vitesse limite). Au début, la force de frottement étant faible, la somme des forces n'est pas nulle et est dirigée vers le bas d'où une accélération (==> mouvement uniformément accéléré).
1c : à partir du repère
2b : oui, on obtient une droite donc la vitesse est constante (==> mouvement rectiligne uniforme).
2c : la droite a pour équation d = v t. Donc le coefficient directeur de la droite représente la vitesse.
2d : tu prends 2 points quelconques dans le tableau et tu calcules . C'est la vitesse.
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